Im Allgemeinen sollten Ziegel mit hohem Aluminiumgehalt nicht im Ofen mit alkalischer Atmosphäre verwendet werden. Da das alkalische und saure Medium auch Chlor enthält, dringt es in Form eines Gradienten in die tiefen Schichten von Ziegeln mit hohem Aluminiumoxidgehalt ein, was zum Zusammenbruch des feuerfesten Ziegels führt.
Der hohe Aluminiumziegel weist nach der Erosion durch die alkalische Atmosphäre horizontale Risse auf. Die Erosion besteht aus Treibstoffgrau, brennenden Gasen und alkalischen Bestandteilen in anderen Produkten. Diese Komponenten reagieren mit der Glasphase und dem Mullitstein im Hochaluminiumstein.
Auf der Oberfläche erscheinen alkalisch korrodierte Ziegel mit hohem Aluminiumgehalt. Das Verbrennen von Gasverbindungen führt auch zu Nitratbildung und Sedimentation im Spalt von Ziegeln mit hohem Aluminiumgehalt. Die Reaktion der erzeugten Gletscher wird eine komplexe neue Phase bilden. Wenn die wasserfreien Glücksnitrile mit dem erzeugten Vagram in Kontakt kommen, kommt es zu einer Anti-Verdampfungsreaktion, die dazu führt, dass der Ziegel mit hohem Aluminiumgehalt reißt oder herunterfällt. Darüber hinaus ist thermische Korrosion auch für die Korrosion von feuerfesten Steinen sehr schwerwiegend. Aufgrund der Erosion von Fang-Quarz, Skywine und Quarzkristall-Siliziumdioxid. Die Verwendung von Feuerkacheln ist schwerwiegender als die von kalten Nudeln.
Auch die Schäden an den Bausteinen des Siliziumdioxids sind sehr schwerwiegend. Das Siliciumdioxid ist in einer ziegelflüssigen Phase mit hohem Aluminiumgehalt gelöst. Das schmelzende Glücksnitrat und die Siliziumsteine mit niedrigem Schmelzpunkt bilden eine große Menge flüssiger Phase. Je höher der Kieselsäuregehalt im Ziegel ist, desto größer ist der Anteil an flüssiger Phase. Zu viele flüssige Phasen verformen Ziegel mit hohem Aluminiumgehalt. Siliziumsilizium wird auch an Ziegeln beschädigt. Da die freie Kieselsäure verbraucht wird, wird die Mo-Lai-Shi-Phase erodiert. Nach der Reaktion des Lickle-Nitrat- und Mullitsteins kann es zu einer zerstörerischen Ausdehnung des Hochaluminiumziegels kommen.
Ziegel mit hohem Aluminiumgehalt weisen eine hervorragende Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Abrieb auf. Sie werden häufig zur Auskleidung verschiedener Industrieöfen wie Hochöfen, Heißluftöfen und Drehrohröfen verwendet. Im Industrieofen mit alkalischer Atmosphäre ist die Verwendung von Steinen mit hohem Aluminiumoxidgehalt jedoch begrenzt.
Die chemischen Eigenschaften von Ziegeln mit hohem Aluminiumoxidgehalt sorgen dafür, dass sie den Auswirkungen saurer Umgebungen widerstehen. In einer stark alkalischen Umgebung, wie z. B. Zementöfen oder Glasöfen, reagieren Ziegel mit hohem Aluminiumgehalt jedoch mit Alkalimetalloxiden, was dazu führt, dass die Ziegel reißen und zerfallen. Bei der Reaktion zwischen den Al2O3-Steinen und den Alkalimetalloxiden entsteht in der Regel ein Alkalialumosilikatgel, das einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist und leicht durch die Risse fließen kann.
Um dieses Problem zu lösen, wurden verschiedene Strategien angewendet, um die Beständigkeit von Ziegeln mit hohem Aluminiumgehalt gegenüber alkalischen Umgebungen zu verbessern. Eine Lösung besteht darin, den Ziegeln mit hohem Aluminiumoxidgehalt Magnesia oder Spinell zuzusetzen. Das Magnesia oder Spinell reagiert mit den Alkalimetalloxiden und bildet stabile Spinellphasen, die die Widerstandsfähigkeit von Al2O3-Steinen gegenüber durch Alkalireaktion verursachter Rissbildung erhöhen können. Eine andere Lösung besteht darin, eine Schutzschicht auf die Oberfläche der Ziegel mit hohem Aluminiumoxidgehalt aufzutragen, um den direkten Kontakt mit der alkalischen Umgebung zu verhindern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ziegel mit hohem Aluminiumgehalt nur begrenzt für die Auskleidung von Industrieöfen mit alkalischer Atmosphäre geeignet sind. Um die Beständigkeit von Al2O3-Steinen in alkalischen Umgebungen zu erhöhen, ist es notwendig, bestimmte Mineralien oder Beschichtungen hinzuzufügen, um schädliche Reaktionen mit Alkalimetalloxiden zu vermeiden. Es ist von entscheidender Bedeutung, das richtige Material für die Auskleidung von Industrieöfen auszuwählen, um potenzielle Gefahren zu reduzieren und Kosten zu sparen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Mai 2023
